CN116560176A - 空白掩模、光掩模以及半导体器件制造方法 - Google Patents

空白掩模、光掩模以及半导体器件制造方法 Download PDF

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Abstract

根据本说明书的一个实施例的空白掩模包括：透光性基板；以及遮光膜，位于所述透光性基板上。遮光膜包括：第一遮光层，以及第二遮光层，位于所述第一遮光层上。第二遮光层包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。遮光膜表面在1μm‑1以上且10μm‑1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值。所述遮光膜表面在1μm‑1以上且10μm‑1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。遮光膜表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。所述Rq值是由ISO_4287评价的值。

Description

空白掩模、光掩模以及半导体器件制造方法
技术领域
实例涉及一种空白掩模、光掩模以及半导体器件制造方法等。
背景技术
由于半导体设备等的高集成化，需要半导体设备的电路图案的精细化。因此，作为使用光掩模在晶片表面上显影电路图案的技术的光刻技术的重要性更加突出。
为了显影精细化的电路图案，需要曝光工序中使用的曝光光线的短波长化。最近使用的曝光光线包括ArF准分子激光(波长193nm)等。
另一方面，光掩模包括二元掩膜(Binary mask)和相移掩模(Phase shift mask)等。
二元掩膜具有在透光性基板上形成遮光层图案的结构。二元掩膜在形成有图案的表面上，不包括遮光层的透射部透射曝光光线，包括遮光层的遮光部阻断曝光光线，从而在晶片表面的抗蚀剂膜上曝光图案。然而，二元掩膜随着图案的精细化，在曝光工序中，由于透射部边缘产生的光的衍射，可能会在精细图案显影上出现问题。
相移掩模包括交替型(Levenson type)、外架型(Outrigger type)、半色调型(Half-tone type)。其中，半色调型相移掩模具有在透光性基板上以半透射膜的方式形成的图案的结构。半色调型相移掩模在形成有图案的表面上，不包括半透射层的透射部透射曝光光线，包括半透射层的半透射部透射衰减的曝光光线。与通过透射部的曝光光线相比，所述衰减的曝光光线具有相位差。因此，在透射部边缘产生的衍射光通过透射半透射部的曝光光线进行抵消，从而相移掩模可以在晶片表面上形成更精细的精细图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本授权专利第5826886号
专利文献2：日本公开专利第2016-153889号
专利文献3：韩国授权专利第10-1758837号
发明内容
技术问题
实例的目的在于提供一种空白掩模等，其在图案化时可形成更高分辨率的图案，且对于遮光膜的高灵敏度的缺陷检查时缺陷检查准确性提高。
解决问题的方案
根据本说明书的一个实施例的空白掩模，包括：透光性基板；以及遮光膜，位于所述透光性基板上。
所述遮光膜包括：第一遮光层；以及第二遮光层，位于所述第一遮光层上。
所述第二遮光层包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下。
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。
所述遮光膜表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。
所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值可以为28nm4以上且50nm4以下。
所述遮光膜表面从在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值减去最小值的值可以为70nm4以下。
用氩气蚀刻后测量的所述第二遮光层的蚀刻速度可以为以上且/>以下。
用氩气蚀刻后测量的所述第一遮光层的蚀刻速度可以为以上且/>以下。
用氯类气体蚀刻后测量的所述遮光膜的蚀刻速度可以为以上且/>以下。
所述第二遮光层可包含30at％以上且80at％以下的过渡金属，并可包含5at％以上且30at％以下的氮。
所述过渡金属可包含Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种，还可包含7族至12族的过渡金属。
根据本说明书的另一实施例的光掩模，包括：透光性基板，以及遮光图案膜，位于所述透光性基板上。
所述遮光图案膜包括：第一遮光层；以及第二遮光层，位于所述第一遮光层上。
所述第二遮光层包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下。
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。
所述遮光图案膜的上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。
所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
根据本说明书的另一实施例的半导体器件制造方法包括：准备步骤，设置光源、光掩模及涂覆有抗蚀剂膜的半导体晶片；曝光步骤，通过所述光掩模，将从所述光源入射的光选择性地透射到所述半导体晶片上；以及显影步骤，在所述半导体晶片上显影图案。
所述光掩模包括：透光性基板；以及遮光图案膜，位于所述透光性基板上。
所述遮光图案膜包括：第一遮光层；以及第二遮光层，设置于所述第一遮光层上。
所述遮光图案膜包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下。
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。
所述遮光图案膜的上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。
所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
发明的效果
根据实例的空白掩模等在图案化时可形成更高分辨率的图案。并且，当对所述空白掩模的遮光膜进行高灵敏度的缺陷检查时，可获得更准确的缺陷检查结果。
附图说明
图1为描述根据本说明书所公开的一实施例的空白掩模的概念图。
图2为描述根据本说明书所公开的另一实施例的空白掩模的概念图。
图3为描述根据本说明书所公开的又一实施例的光掩模的概念图。
图4为公开实施例1至5的根据空间频率的功率谱密度测量值的图形。
图5为公开比较例1至3根据的空间频率的功率谱密度测量值的图形。
附图标记说明
100：空白掩模
10：透光性基板
20：遮光膜
21：第一遮光层
22：第二遮光层
25：遮光图案膜
30：相移膜
200：光掩模
具体实施方式
以下，详细描述实施例以便于实例所属技术领域的普通技术人员容易实施。然而，实例能够以各种不同形式实现，而不限于此处描述的实施例。
本说明书中使用的程度术语“约”、“基本上”等，在所提及的含义中提出固有的制造和物质允许误差时，用作其数值或接近其数值的含义，并且是为了防止非良心侵害者不正当利用为帮助理解实例而提及的准确的或绝对的数值的公开内容。
在本说明书全文中，马库什形式的表达中包含的术语“它们的组合”是指选自由马库什形式的表达中记载的结构要素组成的组中的一种以上的混合或组合，并且意味着包括选自由所述结构要素组成的组中的一种以上。
在本说明书全文中，“A和/或B”的描述是指“A、B、或、A及B”。
在本说明书全文中，除非另有说明，诸如“第一”、“第二”或“A”、B”等术语用于区分相同的术语。
在本说明书中，B位于A上的意思可以是指B位于A上或在A和B之间存在其他层的情况下B位于A上，并且不限定解释为B位于与A的表面相接触的位置。
在本说明书中，除非另有说明，单个型表达解释为包含上下文解释的单个型或多个型。
在本说明书中，表面轮廓(surface profile)是指在表面上观察到的轮廓形状。
Rq值是基于ISO_4287评价的值。Rq值是指待测量轮廓的平均平方根高度。
在本说明书中，伪缺陷是指因不会引起空白掩模或光掩模的分辨率的降低而不属于实际缺陷，但当用高灵敏度缺陷检查装置检查时被判定为缺陷。
随着半导体高集成化，需要在半导体晶片上形成进一步精细化的电路图案。随着显影在半导体晶片上的图案的线宽进一步减小，有必要将所述图案的线宽控制得更精细、更精巧。具体而言，光掩模内图案化的遮光膜形状更接近所设计的图案形状，并且有可能需要更准确地检测及除去图案化前后存在于遮光膜表面的缺陷。
实例的发明人确认，在双层结构的遮光膜中，可通过控制功率谱密度特性和粗糙度特性等方法来实施更精巧的遮光膜图案化，并且可以在高灵敏度的缺陷检查中提供有效降低伪缺陷检测频率的空白掩模等，并完成了实例。
以下，具体描述实例。
图1为描述根据本说明书所公开的一个实施例的空白掩模的概念图。参照所述图1来描述实例的空白掩模。
空白掩模100包括：透光性基板10；以及遮光膜20，位于所述透光性基板10上。
只要对曝光光线具有透光性且能够适用于空白掩模100的材料，透光性基板10的材料就不受限制。具体而言，透光性基板10对波长193nm的曝光光线的透射率可以为85％以上。所述透射率可以为87％以上。所述透射率可以为99.99％以下。示例性地，可以将合成石英基板应用于透光性基板10。在这种情况下，透光性基板10可以抑制透射所述透光性基板10的光的衰减(attenuated)。
并且，透光性基板10可通过调节平坦度和粗糙度等表面特性来抑制光学失真的发生。
遮光膜20可位于透光性基板10的上表面(top side)。
遮光膜20的特性在于，能够阻断至少预定部分的入射到透光性基板10的下表面(bottom side)侧的曝光光线。并且，当在透光性基板10与遮光膜20之间设置相移膜30(参考图2)等时，遮光膜20可在按照图案形状蚀刻所述相移膜30等的工序中用作蚀刻掩模。
遮光膜20可包括：第一遮光层21，以及第二遮光层22，位于所述第一遮光层21上。
遮光膜20包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
第二遮光层22包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
第一遮光层21与第二遮光层22具有互不相同的过渡金属含量。
遮光膜的功率谱密度和粗糙度特性
遮光膜20表面具有在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值。
在遮光膜20上形成抗蚀剂膜之后，当将电子束照射到抗蚀剂膜上时，电子累积在位于抗蚀剂膜下方的遮光膜20表面，从而可发生覆盖(charge up)现象。在这种情况下，存在于所照射的电子束中的电子与累积在遮光膜20表面的电子之间发生排斥，因此难以控制抗蚀剂图案膜的精巧形状。
在实例中，可通过控制遮光膜20表面的功率谱密度来调节遮光膜20表面的晶界(grain boundary)密度。通过此方法，使累积在遮光膜20表面的电子在更宽的空间中移动，从而可以有效地降低因电子束照射而引起的遮光膜20表面的覆盖(charging)程度。与此同时，可以抑制因晶粒的过度生长而导致的类似缺陷检测频率增加或遮光膜20的耐久性降低。
遮光膜20表面上的功率谱密度值通过原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)测量。具体而言，使用AFM，在位于待测量遮光膜20表面的中心部的长1μm、宽1μm的区域中以非接触模式(non-contact mode)进行测量。示例性地，功率谱密度可以通过探针，使用应用作为韩国Park System公司的Cantilever型号的PPP-NCHR的韩国Park System公司的XE-150型号进行测量。
遮光膜20表面可具有在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为20nm4以上的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为22nm4以上的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为24nm4以上的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为30nm4以上的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为48nm4以下的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为45nm4以下的值。遮光膜20表面可具有所述功率谱密度为40nm4以下的值。在这种情况下，可有效地减小由电子束照射而引起的遮光膜20表面的覆盖程度。
遮光膜20表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值可以为28nm4以上且50nm4以下。遮光膜20表面的所述最大值可以为30nm4以上。遮光膜20表面的所述最大值可以为35nm4以上。遮光膜20表面的所述最大值可以为38nm4以上。遮光膜20表面的所述最大值可以为48nm4以下。遮光膜20表面的所述最大值可以为45nm4以下。遮光膜20表面的所述最大值可以为40nm4以下。在这种情况下，遮光膜20内晶粒的大小得到控制，由此能够充分减小遮光膜20表面上的电子之间的排斥。
遮光膜20表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值可以为18nm4以上且小于40nm4。遮光膜20表面的所述最小值可以为20nm4以上。遮光膜20表面的所述最小值可以为22nm4以上。遮光膜20表面的所述最小值可以为24nm4以上。遮光膜20表面的所述最小值可以为35nm4以下。遮光膜20表面的所述最小值可以为33nm4以下。遮光膜20表面的所述最小值可以为30nm4以下。遮光膜20表面的所述最小值可以为28nm4以下。遮光膜20表面的所述最小值可以为25nm4以下。遮光膜20表面的所述最小值可以为23nm4以下。在这种情况下，可以减小在遮光膜20图案化时图案化的遮光膜的CD误差，并且当以高灵敏度检查遮光膜表面的缺陷时，可以降低伪缺陷检测频率。
遮光膜20表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值减去最小值的值可以为70nm4以下。
在实例中，可以控制在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下测量的遮光膜20表面的功率谱密度的最大值减去最小值的值。由此，可控制为使遮光膜20表面具有相对平缓的形状，以在检查遮光膜20的高灵敏度缺陷时可有效降低伪缺陷检测频率。
遮光膜20表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值减去最小值的值可以为70nm4以下。所述最大值减去最小值的值可以为50nm4以下。所述最大值减去最小值的值可以为30nm4以下。所述最大值减去最小值的值可以为5nm4以上。所述最大值减去最小值的值可以为8nm4以上。所述最大值减去最小值的值可以为10nm4以上。在这种情况下，当对遮光膜20表面进行高灵敏度缺陷检查时，可进一步提高检查结果的准确性。
遮光膜20表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值与最小值的平均值可以为15nm4以上。所述平均值可以为20nm4以上。所述平均值可以为25nm4以上。所述平均值可以为30nm4以上。所述平均值可以为100nm4以下。所述平均值可以为80nm4以下。所述平均值可以为60nm4以下。所述平均值可以为50nm4以下。所述平均值可以为45nm4以下。在这种情况下，当照射电子束时，可稳定地调节形成于遮光膜表面上的电荷的强度。
遮光膜20表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。
在实例中，可同时控制遮光膜20表面的功率谱密度特性和Rq值。在这种情况下，通过控制因晶粒生长而形成的遮光膜表面的凹凸高度，可减少高灵敏度缺陷检查时的伪缺陷检测频率，并且可实现通过电子束的抗蚀剂膜的精巧的图案化。
Rq值是由ISO_4287评价的值。具体而言，使用AFM，在位于待测量遮光膜20表面的中心部的长1μm、宽1μm的区域中以非接触模式(non-contact mode)测量遮光膜20表面的Rq值。示例性地，Rq值可以通过探针，使用应用作为韩国Park System公司的Cantilever型号的PPP-NCHR的韩国Park System公司的XE-150型号进行测量。
遮光膜20表面的Rq值可以为0.25nm以上且0.55nm以下。所述Rq值可以为0.27nm以上。所述Rq值可以为0.30nm以上。所述Rq值可以为0.45nm以下。所述Rq值可以为0.38nm以下。在这种情况下，可有效地减少遮光膜20表面上形成伪缺陷的程度。
遮光膜的蚀刻特性
用氩气蚀刻后测量的第二遮光层22的蚀刻速度可以为以上且/>以下。
用氩气蚀刻后测量的所述第一遮光层21的蚀刻速度可以为以上。
当对遮光膜20进行干蚀刻时，与晶粒内部相比，晶界所处的部分能够以相对更快的速度被蚀刻。在实例中，可通过控制遮光膜20中每个层的组成、晶界分布等来调节遮光膜20的每个层的蚀刻速度。由此，在遮光膜20图案化时，可有助于图案化的遮光膜20的侧面以更接近垂直于基板表面的方式形成，并且可抑制因遮光膜20内晶粒的过度生长而导致的遮光膜20表面粗糙度过度增加。
在实例中，可调节用氩(Ar)气体蚀刻并测量的遮光膜20内每个层的蚀刻速度。将氩气作为蚀刻剂(etchant)进行的干蚀刻相当于蚀刻剂与遮光膜20之间基本上不伴随化学反应的物理蚀刻。将氩气作为蚀刻剂并测量的蚀刻速度不受遮光膜20中的各层的组成、化学反应性等的影响，并且认为是能够有效地反映所述各层的晶界密度的参数。
用氩气蚀刻后测量第一遮光层21和第二遮光层22的蚀刻速度的方法如下。
首先，使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy，TEM)测量第一遮光层21及第二遮光层22的厚度。具体而言，将待测量的空白掩模100加工成长15mm、宽15mm的大小以准备试片。将所述试片的表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理之后，设置于TEM图像测量设备中，并测量所述试片的TEM图像。从所述TEM图像计算第一遮光层21及第二遮光层22的厚度。示例性地，TEM图像可通过日本电子株式会社(JEOL LTD)的JEM-2100F HR型号测量。
然后，使用氩气对所述试片的第一遮光层21和第二遮光层22进行蚀刻并测量用于蚀刻各层所需的时间。具体而言，将所述试片设置于X射线光电子能谱分析(X-rayPhotoelectron Spectroscopy，XPS)测量设备中，使用氩气对位于所述试片中心部的长4mm、宽2mm的区域进行蚀刻以测量每个层的蚀刻时间。当测量蚀刻时间时，测量设备中的真空度为1.0*10-8mbar，X射线(X-ray)源(Source)为单色仪(Monochromator)Al Kα(1486.6eV)，阳极功率为72W，阳极电压为12kV，氩离子束电压为1kV。示例性地，XPS测量设备可应用美国赛默飞世尔科技公司(Thermo Scientific)的K-Alpha型号。
由所测量的第一遮光层21及第二遮光层22的厚度和蚀刻时间计算用氩气蚀刻测量的各层的蚀刻速度。
用氩气蚀刻测量的所述第二遮光层22的蚀刻速度可以为以上且/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以上。所述蚀刻速度可以为/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以下。在这种情况下，可有助于使遮光膜20更精巧地图案化，并且可以抑制因遮光膜20的表面粗糙度特性而引起的伪缺陷检测频率的增加。
用氩气蚀刻测量的所述第一遮光层21的蚀刻速度可以为以上。所述蚀刻速度可以为/>以上。所述蚀刻速度可以为/>以上。所述蚀刻速度可以为/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以下。在这种情况下，在遮光膜20图案化时，可有助于图案化的遮光膜20的侧面更加接近垂直于基板表面的形状，并且可将对蚀刻气体的遮光膜20的蚀刻速度保持在预定水平以上。
在实例中，可控制用氯类气体蚀刻后测量的遮光膜20的蚀刻速度。由此，可以在遮光膜20图案化时应用更加薄膜化的抗蚀剂膜，并且可以抑制在遮光膜20图案化过程中抗蚀剂图案膜塌陷的现象。
测量对氯类气体的遮光膜20的蚀刻速度的方法如下。
首先，通过测量遮光膜20的TEM图像以测量遮光膜20的厚度。除了测量遮光膜20总厚度的方面以外，遮光膜20厚度测量方法与使用TEM测量第一遮光层21等的方法相同。
然后，用氯类气体蚀刻遮光膜20以测量蚀刻时间。氯类气体应用包含90体积比％至95体积比％的氯气、5体积比％至10体积比％的氧气的气体。从测量的遮光膜20的厚度和蚀刻时间计算用氯类气体蚀刻测量的遮光膜20的蚀刻速度。
用氯类气体蚀刻测量的遮光膜20的蚀刻速度可以为以上。所述蚀刻速度可以为/>以上。所述蚀刻速度可以为/>以上。所述蚀刻速度可以为/>以下。所述蚀刻速度可以为/>以下。在这种情况下，可形成相对薄的厚度的抗蚀剂膜以更精巧地进行遮光膜20的图案化。
遮光膜的组成
在实例中，可以通过考虑遮光膜20中所需的功率谱密度特性、表面粗糙度特性、蚀刻特性等来控制工序条件和遮光膜20的组成等。
遮光膜20的各层的各个元素含量可通过测量使用X射线光电子能谱分析(X-rayPhotoelectron Spectroscopy，XPS)的深度剖面(depth profile)来进行确认。具体而言，将空白掩模100加工成长15mm、宽15mm的大小以准备试片。然后，将所述试片设置于XPS测量设备中，对位于所述样品中心部的长4mm、宽2mm的区域进行蚀刻以测量各层的各个元素含量。
示例性地，各个薄膜的各个元素含量可通过美国赛默飞世尔科技公司(ThermoScientific)的K-alpha型号进行测量。
第一遮光层21可包含过渡金属，还包含氧及氮。第一遮光层21可包含15at％以上的过渡金属。第一遮光层21可包含20at％以上的过渡金属。第一遮光层21可包含25at％以上的过渡金属。第一遮光层21可包含30at％以上的过渡金属。第一遮光层21可包含50at％以下的过渡金属。第一遮光层21可包含45at％以下的过渡金属。第一遮光层21可包含40at％以下的过渡金属。
将第一遮光层21的氧含量和氮含量相加的值可以为23at％以上。所述值可以为32at％以上。所述值可以为37at％以上。所述值可以为70at％以下。所述值可以为65at％以下。所述值可以为60at％以下。
第一遮光层21可包含20at％以上的氧。第一遮光层21可包含25at％以上的氧。第一遮光层21可包含30at％以上的氧。第一遮光层21可包含50at％以下的氧。第一遮光层21可包含45at％以下的氧。第一遮光层21可包含40at％以下的氧。
第一遮光层21可包含3at％以上的氮。第一遮光层21可包含7at％以上的氮。第一遮光层21可包含20at％以下的氮。第一遮光层21可包含15at％以下的氮。
第一遮光层21可包含5at％以上的碳。第一遮光层21可包含10at％以上的碳。第一遮光层21可包含25at％以下的碳。第一遮光层21可包含20at％以下的碳。
在这种情况下，第一遮光层21可以帮助遮光膜20具有优异的猝灭特性，并且有助于对遮光膜20进行更精巧的图案化。
第二遮光层22可包含过渡金属，还包含氧或氮。第二遮光层22可包含30at％以上的过渡金属。第二遮光层22可包含35at％以上的过渡金属。第二遮光层22可包含40at％以上的过渡金属。第二遮光层22可包含45at％以上的过渡金属。第二遮光层22可包含80at％以下的过渡金属。第二遮光层22可包含75at％以下的过渡金属。第二遮光层22可包含70at％以下的过渡金属。第二遮光层22可包含65at％以下的过渡金属。
将第二遮光层22的氧含量和氮含量相加的值可以为10at％以上。所述值可以为15at％以上。所述值可以为25at％以上。所述值可以为70at％以下。所述值可以为65at％以下。所述值可以为60at％以下。所述值可以为55at％以下。所述值可以为50at％以下。
第二遮光层22可包含5at％以上的氧。第二遮光层22可包含10at％以上的氧。第二遮光层22可包含15at％以上的氧。第二遮光层22可包含40at％以下的氧。第二遮光层22可包含35at％以下的氧。第二遮光层22可包含30at％以下的氧。第二遮光层22可包含25at％以下的氧。
第二遮光层22可包含5at％以上的氮。第二遮光层22可包含10at％以上的氮。第二遮光层22可包含30at％以下的氮。第二遮光层22可包含25at％以下的氮。
第二遮光层22可包含1at％以上的碳。第二遮光层22可包含5at％以上的碳。第二遮光层22可包含25at％以下的碳。第二遮光层22可包含20at％以下的碳。
在这种情况下，当将电子束照射到遮光膜20表面时，可帮助遮光膜20表面上不会过度形成电荷。并且，当以高灵敏度对遮光膜20表面进行缺陷检查时，可帮助减少检测到伪缺陷的频率。
从第二遮光层22的过渡金属含量减去第一遮光层21的过渡金属含量的值的绝对值可以为3at％以上。所述绝对值可以为10at％以上。所述绝对值可以为15at％以上。所述绝对值可以为40at％以下。所述绝对值可以为35at％以下。所述绝对值可以为30at％以下。
从第二遮光层22的氧含量减去第一遮光层21的氧含量的值的绝对值可以为3at％以上。所述绝对值可以为10at％以上。所述绝对值可以为15at％以上。所述绝对值可以为30at％以下。所述绝对值可以为25at％以下。
从第二遮光层22的氮含量减去第一遮光层21的氮含量的值的绝对值可以为1at％以上。所述绝对值可以为5at％以上。所述绝对值可以为30at％以下。所述绝对值可以为20at％以上。
在这种情况下，可以有助于将遮光膜20中的每个层的蚀刻速度容易地调节成实例中预先设置的范围。
过渡金属可包含Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种。过渡金属可以为Cr。
过渡金属还可包含7族至12族的过渡金属。
实例的发明人通过实验确认，当遮光膜20中包含少量的7族至12族过渡金属元素时，铬等晶粒的大小在热处理过程中被控制在预定范围内。这认为原因是通过热处理使晶粒生长，而7族至12族的过渡金属元素作为杂质来妨碍晶界的持续生长。在实例中，遮光膜20中包含少量的7族至12族过渡金属元素，以便遮光膜20的功率谱密度特性和粗糙度特性控制在实例中预先设置的范围内。
示例性地，7族至12族过渡金属包括Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等。7族至12族过渡金属可以为Fe。
遮光膜的厚度
第一遮光层21的厚度可以为至/>第一遮光层21的厚度可以为/>至/>第一遮光层21的厚度可以为/>至/>
在这种情况下，可以帮助第一遮光层21具有优异的猝灭特性。
第二遮光层22的厚度可以为至/>第二遮光层22的厚度可以为/>至第二遮光层22的厚度可以为/>至/>在这种情况下，可以使遮光膜20更精巧地图案化，因此可以进一步提高光掩模的分辨率。
第二遮光层22与第一遮光层21的厚度之比可以为0.05至0.3。所述厚度之比可以为0.07至0.25。所述厚度之比可以为0.1至0.2。在这种情况下，可更精巧地控制通过图案化形成的遮光图案膜的侧面形状。
遮光膜的光学特性
对波长193nm的光的遮光膜20的光学密度可以为1.3以上。对波长193nm的光的遮光膜20的光学密度可以为1.4以上。
对波长193nm的光的遮光膜20的透射率可以为2％以下。对波长193nm的光的遮光膜20的透射率可以为1.9％以下。
在这种情况下，遮光膜20可以帮助有效地阻断曝光光线的透射。
遮光膜20的光学密度和透射率可使用光谱型椭偏仪(spectroscopicellipsometer)进行测量。示例性地，遮光膜20的光学密度和透射率可使用美国纳诺维(NanoView)公司的MG-Pro型号进行测量。
其他薄膜
图2为描述根据本说明书的另一实施例的空白掩模的概念图。参照所述图2描述以下内容。
在透光性基板10与遮光膜20之间可以设有相移膜30。相移膜30是一种如下所述的薄膜，能够衰减透射所述相移膜30的曝光光线的光强度，调节曝光光线的相位差以实质上抑制转印图案边缘中产生的衍射光。
对波长193nm的光的相移膜30的相位差可以为170°至190°。对波长193nm的光的相移膜30的相位差可以为175°至185°。
对波长193nm的光的相移膜30的透射率可以为3％至10％。对波长193nm的光的相移膜30的透射率可以为4％至8％。
在这种情况下，可以有效抑制图案膜边缘中产生的衍射光。
包括相移膜30和遮光膜20的薄膜对波长193nm的光的光学密度可以为3以上。包括相移膜30和遮光膜20的薄膜对波长193nm的光的光学密度可以为5以下。在这种情况下，所述薄膜可有效抑制曝光光线的透射。
相移膜30的相位差、透射率及包括相移膜30和遮光膜20的薄膜的光学密度可使用光谱型椭偏仪进行测量。示例性地，光谱型椭偏仪可使用美国纳诺维(NanoView)公司的MG-Pro型号。
相移膜30可包含过渡金属和硅。相移膜30可包含过渡金属、硅、氧及氮。所述过渡金属可以为钼。
遮光膜20上可设有硬掩模(未图示)。硬掩模在遮光膜20图案蚀刻时，可以发挥蚀刻掩模膜的功能。硬掩模可包含硅、氮及氧。
遮光膜上可设有抗蚀剂膜(未图示)。抗蚀剂膜可以与遮光膜的上表面接触形成。抗蚀剂膜可以形成为与设置在遮光膜上的其他薄膜上表面接触。
抗蚀剂膜可通过电子束照射和显影来形成抗蚀剂图案膜。抗蚀剂图案膜在遮光膜20图案蚀刻时，可以发挥蚀刻掩模膜的功能。
抗蚀剂膜可以应用正抗蚀剂(positive resist)。抗蚀剂膜可以应用负抗蚀剂(negative resist)。示例性地，抗蚀剂膜可以应用富士公司的FEP255型号。
光掩模
图3为描述根据本说明书的又一实施例的光掩模的概念图。参照所述图3来描述以下内容。
根据本说明书的又一实施例的光掩模200包括：透光性基板10；以及遮光图案膜25，位于所述透光性基板10上。
遮光图案膜25包括：第一遮光层21；以及第二遮光层22，位于所述第一遮光层21上。
第二遮光层22包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
遮光图案膜25上表面具有在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值。
所述遮光图案膜25上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。
所述遮光图案膜25上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
对于光掩模200中包括的透光性基板10的描述与前文中描述的内容重复，因此省略。
遮光图案膜25可通过使前文中描述的遮光膜20图案化形成。
遮光图案膜25的层结构、物理性质、组成等描述与前文中的遮光膜20的描述重复，因此省略。
遮光膜的制造方法
根据本说明书的一个实施例的空白掩模的制造方法包括：准备步骤，将包含过渡金属的溅射靶和透光性基板设置在溅射腔体中；第一遮光层成膜步骤，在透光性基板上形成第一遮光层；第二遮光层成膜步骤，在第一遮光层上形成第二遮光层以制造遮光膜；以及热处理步骤，对遮光膜进行热处理。
在准备步骤中，可以考虑遮光膜的组成来在形成遮光膜时选择靶体。
溅射靶可包含90重量％以上的Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种。溅射靶可包含95重量％以上的Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种。溅射靶可包含99重量％以上的Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种。溅射靶可包含99重量％以上的Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种。
溅射靶可包含90重量％以上的Cr。溅射靶可包含95重量％以上的Cr。溅射靶可包含99重量％以上的Cr。溅射靶可包含99.9重量％以上的Cr。溅射靶可包含99.97重量％以上的Cr。溅射靶可包含100重量％以下的Cr。
溅射靶还可包含7族至12族过渡金属元素。示例性地，7族至12族过渡金属可包括Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等。7族至12族过渡金属可以为Fe。
溅射靶可包含0.0001重量％以上的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.001重量％以上的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.003重量％以上的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.005重量％以上的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.035重量％以下的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.03重量％以下的7族至12族过渡金属元素。溅射靶可包含0.025重量％以下的7族至12族过渡金属元素。在这种情况下，通过应用所述靶而成膜的遮光膜，由于其晶界密度被调节，因此可降低通过电子束照射而引起的遮光膜表面的电荷形成程度，并且可以减小晶粒生长对遮光膜的表面粗糙度特性所带来的影响。
溅射靶的各个元素含量可使用电感耦合等离子体发射光谱仪(InductivelyCoupled Plasma-Optical Emission Spectrometry，ICP-OES)进行测量并确认。示例性地，溅射靶的各个元素含量可通过日本精工(Seiko Instruments Co.,Ltd)的ICP_OES进行测量。
在准备步骤中，溅射腔体中可设置磁体。磁体可设置在与溅射靶中发生溅射的一侧面相向的表面上。
在第一遮光层成膜步骤和第二遮光层成膜步骤中，可以对遮光膜中包括的每个层适用不同的溅射工序条件。具体而言，考虑到每个层所需的功率谱密度特性、表面粗糙度特性、猝灭特性及蚀刻特性等，各层可以不同地适用气氛气体组成、施加到溅射靶的功率、成膜时间等各种工序条件。
气氛气体可包含非活性气体和反应性气体。非活性气体是不包含构成成膜薄膜的元素的气体。反应性气体是包含构成成膜薄膜的元素的气体。
非活性气体可包含在等离子体气氛下离子化并与靶碰撞的气体。非活性气体可包含氩。非活性气体还可包含氦气，以用于调节成膜薄膜的应力。
反应性气体可包含含有氮元素的气体。示例性地，含有所述氮元素的气体可以为N2、NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。反应性气体可包含含氧元素的气体。示例性地，含有所述氧元素的气体可以为O2、CO2等。反应性气体可包含含氮元素的气体和含氧元素的气体。所述反应性气体可包含含氮元素和氧元素两者的气体。示例性地，含所述氮元素和氧元素两者的气体可以为NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。
溅射气体可以为氩(Ar)气体。
向溅射靶施加功率的电源可以使用直流(DC)电源，也可以使用射频(RF)电源。
在第一遮光层成膜过程中，向溅射靶施加的功率可以应用为1.5kW以上且2.5kW以下。向所述溅射靶施加的功率可以应用为1.6kW以上且2kW以下。
在第一遮光层成膜过程中，反应性气体的流量与气氛气体的非活性气体的流量之比可以为0.5以上。所述流量比可以为0.7以上。所述流量比可以为1.5以下。所述流量比可以为1.2以下。所述流量比可以为1以下。
在所述气氛气体中，氩气体流量与非活性气体总流量之比可以为0.2以上。所述流量比可以为0.25以上。所述流量比可以为0.3以上。所述流量比可以为0.55以下。所述流量比可以为0.5以下。所述流量比可以为0.45以下。
在所述气氛气体中，反应性气体中包含的氧含量与氮含量之比可以为1.5以上且4以下。所述比率可以为1.8以上且3.8以下。所述比率可以为2以上且3.5以下。
在这种情况下，成膜的第一遮光层可以帮助遮光膜具有充分的猝灭特性。并且，在遮光膜图案化过程中，可以帮助精确地控制遮光图案膜的形状。
第一遮光层的成膜的进行时间可以为200秒以上且300秒以下。第一遮光层的成膜的进行时间可以为230秒以上且280秒以下。在这种情况下，成膜的第一遮光层可以帮助遮光膜具有充分的猝灭特性。
在第二遮光层成膜步骤中，向溅射靶施加的功率可以应用为1kW至2kW。所述功率可以应用为1.2kW至1.7kW。在这种情况下，可以帮助第二遮光层具有其目的的光学特性和蚀刻特性。
第二遮光层成膜步骤，可以在与第二遮光层的下表面接触设置的薄膜(例如，第一遮光层)的成膜后经过15秒以上后进行。第二遮光层成膜步骤，可以在与第二遮光层的下表面接触设置的薄膜成膜后经过20秒以上后进行。第二遮光层成膜步骤，可以在与第二遮光层的下表面接触设置的薄膜成膜后30秒内进行。
第二遮光层成膜步骤，可以在气氛气体从溅射腔体中完全排出之后进行，所述气氛气体为应用于与第二遮光层的下表面接触设置的薄膜(例如，第一遮光层)的成膜的气体。第二遮光层成膜步骤可以在气氛气体完全排出后的10秒内进行。第二遮光层成膜步骤可以在气氛气体完全排出后的5秒内进行。
在这种情况下，可更加精细地控制第二遮光层的组成。
在第二遮光层成膜步骤中，包含在气氛气体中的反应性气体与非活性气体的流量之比可以为0.4以上。所述流量比可以为0.5以上。所述流量比可以为0.65以上。所述流量比可以为1以下。所述流量比可以为0.9以下。所述流量比可以为0.8以下。
在所述气氛气体中，氩气与总非活性气体的流量之比可以为0.8以上。所述流量比可以为0.9以上。所述流量比可以为0.95以上。所述流量比可以为1以下。
在第二遮光层成膜步骤中，包含在反应性气体中的氧含量与氮含量之比可以为0.3以下。所述比率可以为0.1以下。所述比率可以为0以上。所述比率可以为0.001以上。
在这种情况下，可以帮助遮光膜表面具有实例中预先设置的范围的功率谱密度和粗糙度特性。
第二遮光层的成膜的进行时间可以为10秒以上且30秒以下。第二遮光层的成膜的进行时间可以为15秒以上且25秒以下。在这种情况下，当通过干蚀刻形成遮光图案膜时，可更精巧地控制遮光图案膜的形状。
在热处理步骤中，可对遮光膜进行热处理。可以在将成膜有遮光膜的基板设置在热处理腔体中之后，对遮光膜进行热处理。在实例中，可以通过向成膜的遮光膜进行热处理步骤以消除遮光膜的内部应力，并且可以调节通过重新结晶形成的晶粒的大小。
在热处理步骤中，热处理腔体中气氛温度可以为150℃以上。所述气氛温度可以为200℃以上。所述气氛温度可以为250℃以上。所述气氛温度可以为400℃以下。所述气氛温度可以为350℃以下。
热处理步骤可进行5分钟以上。热处理步骤可进行10分钟以上。热处理步骤可进行60分钟以下。热处理步骤可进行45分钟以下。热处理步骤可进行25分钟以下。
在这种情况下，遮光膜内晶粒的生长程度得到控制，能够帮助遮光膜表面具有实例中预先设置的范围内的功率谱密度和粗糙度特性。
实例的空白掩模制造方法还可包括冷却步骤，以对完成热处理的遮光膜进行冷却。在冷却步骤中，可以通过在透光性基板侧设置冷却板来冷却遮光膜。
透光性基板与冷却板之间的间隔距离可以为0.05mm以上且2mm以下。冷却板的冷却温度可以为10℃以上且40℃以下。冷却步骤可进行5分钟以上且20分钟以下。
在这种情况下，可以有效抑制因完成热处理的遮光膜中的残留热而导致的晶粒生长的持续。
半导体器件制造方法
根据本说明书的另一实施例的半导体器件制造方法包括：准备步骤，设置光源、光掩模及涂覆有抗蚀剂膜的半导体晶片；曝光步骤，通过所述光掩模，将从所述光源入射的光选择性地透射到所述半导体晶片上；以及显影步骤，在所述半导体晶片上显影图案。
光掩模包括：透光性基板，以及遮光图案膜，位于所述透光性基板上。
遮光图案膜包括：第一遮光层；以及第二遮光层，位于所述第一遮光层上。
遮光图案膜包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种。
遮光图案膜的上表面具有在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值。
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4。
遮光图案膜的上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下。所述Rq值是由ISO_4287评价的值.
在准备步骤中，光源是能够产生短波长的曝光光线的装置。曝光光线可以为波长200nm以下的光。曝光光线可以为波长193nm的ArF光。
在光掩模与半导体晶片之间可以追加设置透镜。透镜具有缩小光掩模上的电路图案形状并将其转印到半导体晶片上的功能。只要是一般可以适用于ArF半导体晶片曝光工序的透镜，就不受限制。示例性地，所述透镜可以应用由氟化钙(CaF2)组成的透镜。
在曝光步骤中，可通过光掩模将曝光光线选择性地透射到半导体晶片上。在这种情况下，抗蚀剂膜中入射有曝光光线的部分中可能会发生化学变性。
在显影步骤中，可以用显影溶液来处理完成曝光步骤的半导体晶片以在半导体晶片上显影图案。当涂覆的抗蚀剂膜是正抗蚀剂(positive resist)时，抗蚀剂膜中入射有曝光光线的部分可被显影溶液溶解。当涂覆的抗蚀剂膜是负抗蚀剂(negative resist)时，抗蚀剂膜中未入射有曝光光线的部分可被显影溶液溶解。通过显影溶液处理，抗蚀剂膜形成为抗蚀剂图案。可以将所述抗蚀剂图案作为掩模来在半导体晶片上形成图案。
对于光掩模的描述与前文中描述的内容重复，因此省略。
以下，进一步详细描述具体实施例。
制备例：遮光膜的成膜
实施例1：DC溅射设备的腔体中设置长6英寸、宽6英寸、厚0.25英寸、平坦度小于500nm的石英材料透光性基板。在腔体中设置具有以下表1中记载的组成的溅射靶，以形成T/S距离为255mm、基板与靶之间角度为25度。所述溅射靶的背面设置磁体。
接着，向腔体内引入混合有19体积比％的Ar、11体积比％的N2、36体积比％的CO2、34体积比％的He的气氛气体，并对溅射靶施加1.85kW的功率，以113rpm的磁体旋转速度进行250秒的溅射工序，以进行第一遮光层的成膜。
完成第一遮光层成膜之后，向腔体内引入在第一遮光层上混合有57体积比％的Ar、43体积比％的N2的气氛气体，并对溅射靶施加1.5kW的功率，以113rpm的磁体旋转速度进行25秒的溅射工序，以进行第二遮光层的成膜。
将完成第二遮光层成膜的试片设置于热处理腔体中。接着，将气氛温度应用为250℃并进行15分钟的热处理。
在经过热处理的空白掩模的基板侧设置冷却温度为10℃至40℃的冷却板以进行冷却处理。空白掩模的基板与冷却板之间的间隔距离应用为0.1mm。冷却处理进行5分钟至20分钟。
实施例2：在准备步骤中，将溅射靶设置成具有以下表1中记载的组成的靶，在热处理步骤中，除了将气氛温度应用为300℃之外，以与实施例1相同的条件制造空白掩模试片。
实施例3至5和比较例1至3：在准备步骤中，除了将溅射靶设置成具有以下表1中记载的组成的靶之外，以与实施例1相同的条件制造空白掩模试片。
各个实施例和比较例应用的溅射靶的组成记载于下表1中。
评价例：功率谱密度测量
通过原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)，测量了各个实施例和比较例试片的功率谱密度值。
使用探针，通过应用作为韩国Park System公司的Cantilever型号的PPP-NCHR的韩国Park System公司的XE-150型号测量了遮光膜表面中的功率谱密度值。具体而言，使用AFM，在位于待测量遮光膜表面的中心部(中央部)的长1μm、宽1μm的区域中，以非接触模式(non-contact mode)进行了测量。测量功率谱密度时，空间频率设定为1μm-1以上且100μm-1以下的范围。
在图4及5中示出根据各个实施例和比较例空间频率的功率谱密度测量值的图形。各个实施例和比较例在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值和最小值记载于下表2中。
评价例：Rq值的测量
根据ISO_4287，测量了各个实施例和比较例的试片的Rq值。
使用探针，通过应用作为韩国Park System公司的Cantilever型号的PPP-NCHR的韩国Park System公司的XE-150型号测量了遮光膜表面中的功率谱密度值。具体而言，使用AFM，在位于待测量遮光膜表面的中心部(中央部)的长1μm、宽1μm的区域中，以非接触模式(non-contact mode)进行测量。
各个实施例和比较例测量结果记载于下表2中。
评价例：伪缺陷检测频率的评价
取出保存在标准机械接口晶圆盒(Standard Mechanical InterFace Pod，SMIFpod)中的各个实施例和比较例的试片以进行了缺陷检查。具体而言，在试片的遮光膜表面中，将位于所述遮光膜表面中央的长146mm、宽146mm的区域特定为测量部位。
通过使用日本Lasertec公司的M6641S型号，基于测试光的波长532nm、以设备中的设定值为基准激光功率(Laser power)为0.4以上且0.5以下，载物台速度应用为2，以对所述测量部位进行了缺陷检查。
接着，测量所述测量部位的图像，在各个实施例和比较例的根据所述缺陷检查的结果值中区分出属于伪缺陷的值，并记载于下表2中。
评价例：评价遮光图案膜是否不良
在各个实施例和比较例试片的遮光膜的上表面形成抗蚀剂膜之后，使用电子束在所述抗蚀剂膜的中心部形成接触孔图案(contact hole pattern)。接触孔图案由横向各13个、纵向各12个形成的总156个接触孔图案组成。
接着，测量了各个试片的图案化的抗蚀剂膜表面的图像。当每个试片检测到缺陷的接触孔图案数量为5个以下时，用“X”评价，当6个以上时，用“O”评价。
各个实施例和比较例评价结果记载于下表2中。
评价例：遮光膜的蚀刻特性的测量
将实施例1的试片加工成长15mm、宽15mm的大小的两个试片。对加工的试片的表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理之后，置于日本电子株式会社(JEOL LTD)的JEM-2100F HR型号设备中，并测量所述试片的TEM图像。从所述TEM图像计算第一遮光层和第二遮光层的厚度。
接着，对于实施例1的一个试片，测量用氩气蚀刻第一遮光层和第二遮光层所需的时间。具体而言，将所述试片设置在美国赛默飞世尔科技公司(Thermo Scientific)的K-Alpha型号中，用氩气蚀刻位于所述试片的中心部的长4mm、宽2mm的区域，并测量每个层的蚀刻时间。当测量每个层的蚀刻时间时，测量设备中的真空度为1.0*10-8mbar，X-ray源(Source)为Monochromator Al Kα(1486.6eV)，阳极功率为72W，阳极电压为12kV，氩离子束的电压为1kV。
通过所测量的第一遮光层和第二遮光层的厚度以及蚀刻时间计算每个层的蚀刻速度。
用氯类气体蚀刻实施例1的另一个试片，并测量用于蚀刻整个遮光膜所需的时间。作为所述氯类气体，应用了包含90体积比％至95体积比％的氯气、5体积比％至10体积比％的氧气的气体。通过所述遮光膜的厚度和遮光膜的蚀刻时间计算对于氯类气体的遮光膜的蚀刻速度。
实施例1的对于氩气和氯类气体的蚀刻速度测量值记载于下表3中。
评价例：各个薄膜的组成的测量
使用XPS分析，测量实施例1及比较例1的遮光膜内各层的各个元素含量。具体而言，将实施例1及比较例1的空白掩模加工成长15mm、宽15mm的大小以准备了试片。将所述试片置于美国赛默飞世尔科技公司(Thermo Scientific)的K-Alpha型号的测量设备中后，蚀刻位于所述试片的中心部的长4mm、宽2mm的区域，并测量各层的各个元素含量。实施例1及比较例1的测量结果记载于下表4中。
表1
表2
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表3
表4
在所述表2中，实施例1至5的伪缺陷检测数被测量为100个以下，与此相反，比较例1被测量为大于500个。
在评价遮光图案膜是否不良中，实施例1至5被评价为“X”，与此相反，比较例2及3被评价为“O”。
在所述表3中，实施例1的各个蚀刻速度测量值被测量为包括在实例中限定的范围内。
以上对优选实施例进行了详细描述，但本发明的发明要求保护范围不限定于此，利用所附的发明要求保护范围中定义的实例的基本概念的本领域普通技术人员的各种变形和改良形态也属于本发明的发明要求保护范围内。

Claims (10)

1.一种空白掩模，其中，
包括：
透光性基板，以及
遮光膜，位于所述透光性基板上；
所述遮光膜，包括：
第一遮光层，以及
第二遮光层，位于所述第一遮光层上；
所述第二遮光层包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种，
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下，
所述遮光膜表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4，
所述遮光膜表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下，
所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
2.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
所述遮光膜表面，在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值为28nm4以上且50nm4以下。
3.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
所述遮光膜表面，在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最大值减去最小值的值为70nm4以下。
4.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
用氩气蚀刻后测量的所述第二遮光层的蚀刻速度为以上且/>以下。
5.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
用氩气蚀刻后测量的所述第一遮光层的蚀刻速度为以上且/>以下。
6.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
用氯类气体蚀刻后测量的所述遮光膜的蚀刻速度为以上且/>以下。
7.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
所述第二遮光层包含30at％以上且80at％以下的过渡金属，并包含5at％以上且30at％以下的氮。
8.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，
所述过渡金属包含Cr、Ta、Ti及Hf中至少一种，还包含7族至12族的过渡金属。
9.一种光掩模，其中，
包括：
透光性基板，以及
遮光图案膜，位于所述透光性基板上；
所述遮光图案膜，包括：
第一遮光层，以及，
第二遮光层，位于所述第一遮光层上；
所述第二遮光层包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种，
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值，
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4，
所述遮光图案膜的上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下，
所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
10.一种半导体器件制造方法，其中，
包括：
准备步骤，设置光源、光掩模及涂覆有抗蚀剂膜的半导体晶片，
曝光步骤，通过所述光掩模，将从所述光源入射的光选择性地透射到所述半导体晶片上，以及
显影步骤，在所述半导体晶片上显影图案；
所述光掩模，包括：
透光性基板，以及
遮光图案膜，位于所述透光性基板上；
所述遮光图案膜，包括：
第一遮光层，以及
第二遮光层，位于所述第一遮光层上；
所述遮光图案膜包含过渡金属，还包含氧及氮中至少一种，
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度为18nm4以上且50nm4以下的值，
所述遮光图案膜的上表面在1μm-1以上且10μm-1以下的空间频率下的功率谱密度的最小值为18nm4以上且小于40nm4，
所述遮光图案膜的上表面的Rq值为0.25nm以上且0.55nm以下，
其中，所述Rq值是由ISO_4287评价的值。
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